2024版新教材高中物理第二章氣體固體和液體微點3氣體壓強的計算課時作業(yè)新人教版選擇性必修第三冊

微點3氣體壓強的計算1.如圖，把一粗細(xì)勻整的玻璃管開口端插入到水銀中，假如當(dāng)時大氣壓強為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強為76cmHg)，管內(nèi)外水銀面高度差為10cm，則管內(nèi)氣體的壓強為()A．10cmHgB．86cmHgC．76cmHgD．66cmHg2．如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為M，通過彈簧靜止吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住確定質(zhì)量的氣體，缸套和活塞間無摩擦，活塞橫截面積為S，大氣壓強為p0，重力加速度為g，則封閉氣體的壓強p為()A．p0＋eq\f(Mg,S)B．p0＋eq\f(（M＋m）g,S)C．p0－eq\f(Mg,S)D．eq\f(mg,S)3．有一段12cm長的汞柱，在勻整玻璃管中封住確定質(zhì)量的氣體，若開口向上將玻璃管放置在傾角為30°的光滑斜面上，在玻璃管下滑過程中被封氣體的壓強為(大氣壓強p0＝76cmHg)()A．76cmHgB．82cmHgC．88cmHgD．70cmHg4．如圖所示，U形管封閉端內(nèi)有一部分氣體被水銀封住，已知大氣壓強為p0，封閉部分氣體的壓強p(以汞柱為單位)為()A．p0＋h2B．p0－h(huán)1C．p0－(h1＋h2)D．p0＋(h2－h(huán)1)5．如圖所示，4支管中A端有封閉氣體，氣體的壓強分別為pa、pb、pc、pd，它們的大小依次為()A．pa＝pb＝pc＝pdB．pd＞pc＞pa＞pbC．pa＝pb＝pc＜pdD．pa＝pc＜pb＝pd6．如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開口，B端封閉，密度為ρ的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3，則B端氣體的壓強為(已知大氣壓強為p0)()A．p0－ρg(h1＋h2－h(huán)3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h(huán)2)D．p0－ρg(h1＋h2)7.(多選)如圖所示，豎直放置一根上端開口，下端封閉的細(xì)玻璃管，內(nèi)有兩段長為20cm的水銀柱，封閉了長度均為20cm的A、B兩段空氣柱，已知大氣壓強P0＝75cmHg，環(huán)境溫度保持不變．則A、B兩段空氣柱的壓強是多大()A．PA＝55cmHgB．PA＝95cmHgC．PB＝115cmHgD．PB＝120cmHg8．如圖所示，活塞質(zhì)量為M，上表面橫截面積為S，上表面水平，下表面與水平面成α角，摩擦不計，外界大氣壓為p0，則被封閉氣體的壓強為(重力加速度為g)()A．eq\f(p0－Mgcosα,S)B．eq\f(p0cosαMg,S)C．p0－eq\f(Mg,S)D．eq\f(p0－Mgcos2α,S)9．(多選)如圖所示，內(nèi)徑勻整、兩端開口的“V”形管，B支管豎直插入水銀槽中，A支管與B支管之間的夾角為θ，A支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止，下列說法中正確的是()A．B管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高h(yuǎn)B．B管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高h(yuǎn)cosθC．B管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高h(yuǎn)sinθD．管內(nèi)封閉氣體的壓強比大氣壓強小hcosθ高水銀柱產(chǎn)生的壓強10．(多選)如圖所示，用彈簧秤拉著一支薄壁玻璃試管，將它的開口向下插在水銀槽中，由于管內(nèi)有一部分空氣，此時試管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn).若試管本身的重力與管壁的厚度均不計，此時彈簧秤的示數(shù)等于()A．進(jìn)入試管內(nèi)的H高水銀柱的重力B．外部大氣與內(nèi)部空氣對試管底部的壓力之差C．試管內(nèi)高出管外水銀面的h高水銀柱的重力D．上面A、C所述的兩個數(shù)值之差11.(多選)如圖所示，兩端開口的U形管中，右邊直管內(nèi)有一部分空氣被一段水銀柱與外界隔開()A．若向左管口注入一些水銀，h減小B．若向左管口注入一些水銀，h不變C．若向右管口注入一些水銀，不變D．若向右管口注入一些水銀，h增大12.如圖所示，豎直靜止放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內(nèi)有a、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)．已知水銀柱a長h1為10cm，水銀柱b兩個液面間的高度差h2為5cm，大氣壓強為75cmHg，求空氣柱A、B的壓強分別是多少．13．如圖所示，粗細(xì)勻整的長直玻璃管被輕繩倒掛于傾角為θ的斜面上，管內(nèi)有一段長為h的水銀柱(其密度為ρ)封閉著一段空氣柱，大氣壓強為p0，重力加速度大小為g.求在下列狀況下，被封閉氣體的壓強為多少．(式中各物理量單位均為國際單位制單位)(1)玻璃管靜止不動；(2)剪斷細(xì)繩后，玻璃管沿斜面保持平穩(wěn)加速下滑過程(已知管與斜面間動摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ).14.如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸，汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞，活塞橫截面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸，最終汽缸和活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài)，求此時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p.(已知外界大氣壓強為p0)

微點3氣體壓強的計算1．答案：B解析：依據(jù)管內(nèi)液面內(nèi)外壓強相等可知p＝p0＋p水銀＝76cmHg＋10cmHg＝86cmHg.故選B.2．答案：C解析：以缸套為探討對象，有pS＋Mg＝p0S，所以封閉氣體的壓強p＝p0－eq\f(Mg,S)，故應(yīng)選C.3．答案：A解析：水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因此不能用平衡條件來處理．水銀柱的受力分析如圖所示，因玻璃管和水銀柱組成的系統(tǒng)的加速度a＝gsinθ，所以對水銀柱由牛頓其次定律得：p0S＋mgsinθ－pS＝ma，故p＝p0＝76cmHg，B、C、D錯誤，A正確．4．答案：B解析：選右邊液面為探討對象，右邊液面受到向下的大氣壓強p0，在相同高度的左邊液面受到液柱h1向下的壓強和液柱h1上面氣體向下的壓強p，依據(jù)連通器原理可知：p＋h1＝p0，所以p＝p0－h(huán)1，B正確．5．答案：B解析：液體相連在等高處壓強相等，必需留意的是不能把氣體和液體“連通”，pa＝p0－ph，pb＝p0－p2h，pc＝p0＋ph，pd＝p0＋p2h.故選B項．6．答案：B解析：須要從管口依次向左分析，中間氣室壓強比管口低ρgh3，B端氣體壓強比中間氣室低ρgh1，所以B端氣體壓強為p0－ρgh3－ρgh1，B正確．7．答案：BC解析：設(shè)水銀柱長度為h，玻璃管橫截面積為S，對A上部水銀柱受力分析可得p0S＋mg＝pAS，mg＝ρghS聯(lián)立解得pA＝p0＋ρgh＝(75＋20)cmHg＝95cmHg，故A錯誤，B正確；對B上部水銀柱受力分析，依據(jù)平衡條件pAS＋mg＝pBSmg＝ρghSpB＝pA＋ρgh＝(95＋20)cmHg＝115cmHg故C正確，D錯誤，故選BC.8．答案：C解析：以活塞為探討對象，對活塞受力分析如圖所示外界對活塞的壓力為F＝p0eq\f(S,cosα)由平衡條件有Fcosα＝Mg＋pS解得p＝p0－eq\f(Mg,S)，故選C.9．答案：BD解析：以A管中的水銀為探討對象，設(shè)管內(nèi)封閉氣體的壓強為p，管的橫截面積為S，水銀密度為ρ，有pS＋ρghScosθ＝p0S則管內(nèi)封閉氣體的壓強p＝p0－ρghcosθ明顯p<p0且B管內(nèi)水銀面要比槽內(nèi)水銀面高Δh＝eq\f(p0－p,ρg)＝hcosθ故B、D正確，A、C錯誤．10．答案：BC解析：隔離試管，受三個力作用，外部大氣對管頂?shù)膲毫?，?nèi)部氣體對管頂?shù)膲毫Γ瑥椈沙酉蛏系睦?，平衡時有F＋pS＝p0S內(nèi)部壓強為p＝p0－ρgh可得F＝p0S－pS＝ρghS，故選BC.11．答案：BD解析：被封閉氣體的壓強為p＝p0＋h，壓強單位是cmHg，右側(cè)空氣柱上方的液柱長也為h，向左側(cè)玻璃管注入水銀，因右側(cè)上方水銀柱長度不變，所以左右高度差h也不變，A錯誤，B正確；向右側(cè)管口注入水銀，會導(dǎo)致右側(cè)空氣上方的水銀柱長度變長，所以左側(cè)水銀柱的高度差會變大，C錯誤，D正確．12．答案：65cmHg60cmHg解析：設(shè)管的橫截面積為S，選a的下端面為參考液面，它受向下的壓力為(pA＋ph1)S，受向上的大氣壓力為p0S，由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(pA＋ph1)S＝p0S，所以pA＝p0－ph1＝(75－10)cmHg＝65cmHg，再選b的左下端面為參考液面，由連通器原理知：液柱h2的上表面處的壓強等于pB，則(pB＋ph2)S＝pAS，所以pB＝pA－ph2＝(65－5)cmHg＝60cmHg.13．答案：(1)p0－ρghsinθ(2)p0－μρghcosθ解析：(1)當(dāng)玻璃管靜止時，設(shè)被封閉氣體的壓強為p1，以水銀柱為探討對象，其受力狀況如圖甲所示，依據(jù)水銀柱沿斜面方向受力平衡有p0S＝mgsinθ＋p1S而m＝ρSh所以p1＝p0－ρghsinθ(2)在玻璃管沿粗糙斜面勻加速下滑過程中，設(shè)被封閉氣體壓強為p2，以玻璃管、水銀柱及封閉氣體整體為探討對象，其受力狀況如圖乙所示，分別沿垂直于斜面和平行于斜面方向應(yīng)用力的平衡條件和牛頓其次定律得N′＝Mgcosθ，Mgsinθ－f＝Ma又f＝μN′所以a＝g(sinθ－μcosθ)以水銀柱為探討對象，其受力狀況如圖丙所示沿平行于斜面方向應(yīng)用牛頓其次定律得mgsinθ＋p